第十一章 一元线性回归
11.1 从某一行业中随机抽取12家企业,所得产量与生产费用的数据如下: 企业编号 产量(台) 生产费用(万元) 1 2 3 4 5 6 要求:
(1)绘制产量与生产费用的散点图,判断二者之间的关系形态。 (2)计算产量与生产费用之间的线性相关系数。
(3)对相关系数的显著性进行检验(α = 0.05),并说明二者之间的关系强度。
解:(1)利用Excel的散点图绘制功能,绘制的散点图如下:
40 42 50 55 65 78 130 150 155 140 150 154 生产费用企业编号 产量(台) (万元) 7 84 165 8 100 170 9 116 167 10 125 180 11 130 175 12 140 185
从散点图的形态可知,产量与生产费用之间存在正的线性相关。
(2)利用Excel的数据分析中的相关系数功能,得到产量与生产费用的线性相关系数r = 0.920242。
(3)计算t统计量,得到t = 7.435453,在α = 0.05的显著性水平下,临界值为2.6337,统计量远大于临界值,拒绝原假设,产量与生产费用之间存在显著的正线性相关关系。r大于0.8,高度相关。
11.2 学生在期末考试之前用于复习的时间(单位:h)和考试分数(单位:分)之间是否有关系?为研究这一问题,以为研究者抽取了由8名学生构成的一个随机样本,得到的数据如下:
复习时间x 考试分数y 20 64 16 61 34 84 23 70 27 88 32 92 18 72 22 77 要求:
(1)绘制复习时间和考试分数的散点图,判断二者之间的关系形态。 (2)计算相关系数,说明两个变量之间的关系强度。 解:(1)利用Excel的散点图绘制功能,绘制的散点图如下:
从散点图的形态来看,考试分数与复习时间之间似乎存在正的线性相关关系。
(2)r = 0.862109,大于0.8,高度相关。
??10?0.5x。 11.3 根据一组数据建立的线性回归方程为 y要求:
?的意义。 (1)解释截距?0?意义。 (2)解释斜率?1(3)计算当x = 6时的E(y)。
解:(1)在回归模型中,一般不能对截距项赋予意义。
?的意义为:当x增加1时,y减小0.5。 (2)斜率?1(3)当x = 6时,E(y) = 10 – 0.5 * 6 = 7。
11.4 设SSR = 36,SSE = 4,n = 18。 要求:
(1)计算判定系数R2并解释其意义。 (2)计算估计标准误差se并解释其意义。 解:SST = SSR+SSE = 36+4 = 40,
R2 = SSR / SST = 36 /40 = 0.9,意义为自变量可解释因变量变异的90%,自因变量与自变量之间存在很高的线性相关关系。
(2)se?
SSE = 0.5,这是随机项的标准误差的估计值。 n?211.5 一家物流公司的管理人员想研究货物的运送距离和运送时间的关系,因此,他抽出了公司最近10辆卡车运货记录的随机样本,得到运送距离(单位:km)和运送时间(单位:天)的数据如下:
运送距离x 运送时间y 825 3.5 215 1.0 1070 4.0 550 2.0 480 1.0 920 3.0 1350 4.5 325 1.5 670 3.0 1215 5.0 要求:
(1)绘制运送距离和运送时间的散点图,判断二者之间的关系形态。 (2)计算线性相关系数,说明两个变量之间的关系强度。
(3)利用最小二乘法求出估计的回归方程,并解释回归系数的实际意义。 解:
(1)利用Excel绘制散点图,如下:
从散点图的形态来看,运送时间和运送距离之间存在正的线性相关关系。 (2)计算的相关系数为0.9489,这是一个很高的相关系数。
?= 0.118129,??= 0.003585, (3)用OLS方法估计得到模型参数为?01回归方程为:运送时间 = 0.118129 + 0.003*运送距离,意义为:运送距离每增加1km,运送时间增加0.003383天,即0.086小时。
11.6 下面是7个地区2000年的人均国内生产总值(GDP)和人均消费水平的统计数据:
地区 北京
辽宁 上海 江西 河南 贵州 陕西 要求:
(1)人均GDP作自变量,人均消费水平左因变量,绘制散点图,并说明二者之间的关系形态。
(2)计算两个变量之间的线性相关系数,说明两个变量之间的关系强度。 (3)利用最小二乘法求出估计的回归方程,并解释回归系数的实际意义。 (4)计算判定系数,并解释其意义。
(5)检验回归方程线性关系的显著性(α = 0.05)。
(6)如果某地区的人均GDP为5000元,预测其人均消费水平。 (7)求人均GDP为5000元时,人均消费水平95%的置信区间和预测区间。 解:
(1)利用Excel绘制的散点图如下:
人均GDP(元)
22460
11226 34547 4851 5444 2662 4549
人均消费水平(元)
7326 4490 11546 2396 2208 1608 2035